Определение параметров резания при токарной обработке деталей. контрольная работа. другое. 2012-09-05

Изготовление

Самодельное устройство подойдет для выполнения нескольких действий:

обработки торцов;
подрезочных работ;
нарезания внутренней, внешней резьбы;
точения.

При сборке необходимо учитывать ряд особенностей:

Для коллекторного электродвигателя нужно устанавливать редуктор. Он необходим для компенсации неравномерности хода основных механизмов.
До сборки нужно продумать расположение основных частей, способы их соединения.
Работу по связке электроники лучше доверить специалисту, чтобы при эксплуатации оборудования не возникло короткого замыкания.

Коллекторный двигатель (Фото: Instagram / rckostroma)

Составление чертежа

Прежде чем начинать сборку самодельного оборудования, нужно подготовить чертеж. На нем необходимо нарисовать станок с разных сторон и указать:

размеры оборудования;
расположение основных частей;
места крепежа.

Чертеж можно найти в интернете или подготовить его самостоятельно.

Подготовка

После составления схемы нужно подготовить место для размещения оборудования. Должно быть достаточно свободного пространства, чтобы можно было обойти оборудование с разных сторон. Если конструкция будет крупногабаритной, с большой массой, необходимо сделать для нее отдельное основание.

Инструменты и расходные материалы

Для сборки нужно подготовить:

профильные трубы, металлические уголки;
листы металла для сборки корпуса;
приводные ремни разного диаметра;
гайки, болты для крепежа отдельных частей;
стальные прутья;
шпиндель (его можно изготовить из болта, который имеет острозаточенный конец;
провода, кнопки, регуляторы;
подшипники;
стальные пластины;
зажимы для удержания резцов;
набор ключей;
сварочный аппарат;
втулки;
болгарку;
дрель и сверлами по металлу.

Также нужно уделить внимание выбору электродвигателя. Для обработки небольших заготовок подойдет двигатель мощностью не более 1 кВт, например, электромотор от кухонного комбайна, швейной или стиральной машины

Если предстоит работа с крупными деталями, лучше выбирать двигатель мощностью от 1,5 до 2 кВт.

Дрель (Фото: Instagram / skupka25kopeek)

Сборка

Процесс изготовления состоит из нескольких этапов:

Сборка рамы. Ее можно сварить из металлических труб, уголков.
Изготовление боковых стоек.
Соединение стоек.
Установка втулок на направляющие. Они нужны для установки задней бабки.
Изготовление площадки из стальных пластин, на которую будет устанавливаться пиноль, суппорт.
Установка ходового винта.
Закрепление штурвала, нониуса.
Изготовление второй металлической площадки, на которую будет закрепляться передняя бабка.
Сборка резцедержателя, суппорта.
Установка электродвигателя.
Соединение оставшихся элементов, закрепление ремней.
Подключение проводов, настройка оборудования.

Схема расчетов

Перед выполнением расчетов операции резания необходимо определить, какой тип режущего инструмента будет использоваться в данном случае. При токарной или абразивной обработке хрупких материалов выбирают оснащение с минимальными показателями. Следует не забывать, что во время работы деталь обычно довольно сильно нагревается. Если скорость обработки будет очень высокая, она может деформироваться, что приведет к ее непригодности.

Процесс резания металла

Обязательно учитывается, какая обработка будет осуществляться – чистовая или черновая. В первом случае подбирают рабочие параметры, которые обеспечат максимальную точность

Специалисты обращают внимание и на толщину срезаемого слоя. В зависимости от данной характеристики выбирается количество проходок для выполнения обрезки на специальном оборудовании

Глубина

Глубина является одним из важнейших параметров для обеспечения качества изготовленных заготовок. Она определяет толщину срезаемого слоя за одну проходку. При выполнении подрезки торца за глубину принимают диаметр детали.

Учитывается количество проходов, что определяется припусками на обработку:

Изменение обрабатываемого диаметра

60% на черновую;
20–30% на получистовую;
10–20% на чистовую.

Для определения глубины обрезки цилиндрических заготовок используется следующая формула:

k=(D-d)/2, где к – глубина обрезки, D – первоначальный диаметр, d – получаемый диаметр.

При определении режимов резания при работе с плоскими деталями вместо диаметров используют длину. Принято считать, что при черновой обработке глубина должна составлять больше 2 мм, получистовой – 1–2 мм, чистовой – меньше 1 мм. Данный параметр зависит от требований к качеству деталей. Чем меньше класс точности, тем больше проходов необходимо выполнить для достижения необходимых свойств изделий.

Схема черновой обработки металла

Подача

Пример построения траектории движения резца

Под подачей подразумевают величину перемещения резца за один оборот заготовки. При выполнении черновой обработки данный параметр может иметь максимально возможные значения. На завершительном этапе работ значение подачи определяется с учетом квалитета шероховатости. Данная характеристика зависит от глубины обрезки и габаритов заготовки. Чем меньше размеры, тем она ниже. При большой толщине срезаемого слоя выбираются минимальные параметры подачи.

Чтобы облегчить работу специалистам, разработаны специальные таблицы. Там указаны значения подачи при разных условиях режима резанья. Для выполнения точных расчетов иногда необходимо знать размер державки резца.

Если резанье выполняется с существенными ударными нагрузками, значения с таблицы необходимо умножать на коэффициент 0,85. При работе с жаропрочной конструкционной сталью подача не должна быть больше 1 мм/об.

Подачи при черновом наружном точении

Скорость

Скорость резания – это один из важнейших показателей, который определяется на этапе расчетов перед выполнением основных работ. Ее значения зависят от проводимых операций. Обычно отрезание торцов происходит при максимально возможной скорости. Сверление или точение имеют совсем иные требования к данному рабочему параметру. Поэтому для качественного выполнения поставленных задач необходимо знать следующее:

Таблица для расчета режимов резания

тип выполняемой слесарной операции;
вид применяемого токарного инструмента;
материал, из которого изготовлена заготовка.

При традиционной токарной обработке скорость определяется путем умножения диаметра заготовки на количество ее оборотов за минуту и на π. Полученное значение необходимо разделить на 1000. Также скорость резанья можно определить, используя стандартные таблицы для режимов резанья.

Проверка выбранных рабочих характеристик

Когда глубина, подача и скорость определены, их необходимо проверить. Полученные рабочие параметры не должны быть больше нормативных значений, которые указаны в паспорте эксплуатируемого токарного станка.

Обязательно необходимо определить мощность оборудования. Для этого силу обрезки умножают на ее скорость и делят на 1000. Полученное значение сравнивают с тем, что указано в паспорте станка. Если рассчитанные по формулам параметры больше, необходимо корректировать глубину, подачу и скорость, чтобы избежать повреждения оборудования и инструментов.

Выбор материала резца при токарной обработке

Дополнительные критерии выбора

Изучив каталог продавца, можно отметить для себя несколько моделей со сходными характеристиками и функционалом. Сделать окончательный выбор помогают следующие критерии:

производитель. Основную массу представленных в российских магазинах токарных станков составляет отечественный инструмент, а также устройства, произведенные на территории Европы и Китая. Продукция европейских фирм отличается максимальным качеством и надежностью, но стоит дорого. Российские и китайские станки представляют собой разумный компромисс между ценой и возможностями. Они вполне надежны и подойдут для решения многих типичных задач;
гарантийное и сервисное обслуживание. Даже самый надежный инструмент иногда ломается. Достаточно большое и тяжелое устройство нелегко переслать по почте в другой город или страну

Также следует обратить внимание на доступность и стоимость комплектующих;
дополнительные опции. Некоторые модели станков оснащены приспособлениями, напрямую не влияющими на функционал устройства, но заметно облегчающими обработку деталей

К числу таких опций относится подсветка рабочей области;
надежность работы. В отдельных случаях выдающиеся технические характеристики не соответствуют реальной работе устройства. Если продавец предлагает лично опробовать станок в деле и тем самым продемонстрировать все возможности модели, нужно воспользоваться такой возможностью. Инструмент должен стабильно работать во всех режимах. При этом не должны возникать посторонние вибрации и шумы.

Токарный станок — незаменимый инструмент для домашней мастерской. Инструменты, предназначенные для бытового использования, дешевы и отличаются компактными размерами, но при этом достаточно функциональны. Они позволяют проводить те же операции с металлическими деталями вращения, что и их промышленные аналоги.

Охрана труда при выполнении токарных работ

При работе надевайте защитные очки и вставляйте противошумовые вкладыши.
Включайте сжатый воздух только при контакте инструментов с заготовками.
Не включайте сжатый воздух, если привод не работает.
Перед началом работы убедитесь в исправности
1. кожухов;
2. глушителей;
3. воздушных шлангов;
4. системы подвода сжатого воздуха.
Используйте сжатый воздух для удаления стружки только в том случае, если этого требует технологическая документация.
Не удаляйте стружку руками и не выдувайте ее. Используйте специальные крючки и магниты.
Чтобы избежать поломки инструмента и вырыва заготовки:
1. перед остановкой станка выключите подачу;
2. удалите резец от детали;
3. остановите шпиндель.
При включении станка:
1. запустите шпиндель;
2. плавно подведите резец к заготовке;
3. включите подачу.
Не стойте на линии отлета стружки. Находиться нужно с правой стороны от суппорта.
Используйте хороший и правильно заточенный инструмент.
Все поверхности очищайте от масла и грязи.
При подготовке к токарной обработке металла удостоверьтесь в надежности крепления:
1. патрона;
2. планшайбы;
3. резцедержателя;
4. ограждения зоны резания.

Основные параметры

Одна из главных задач технологической подготовки производства при токарных работах — это определение рациональных режимов резания. При их расчете должны учитываться особенности обрабатываемого изделия и возможности станочного парка, а также наличие соответствующего инструмента, приспособлений и оснастки. Компоновка узлов и агрегатов токарного станка позволяет реализовать два определяющих вида движения, которые формируют заданную конфигурацию поверхностей детали: вращение заготовки (главное движение) и перемещение резца вглубь и вдоль поверхности детали (подача). Поэтому основными технологическими параметрами для токарного оборудования являются:

глубина резания;
подача и обороты шпинделя;
скорость резания.

Существует взаимовлияние режимов резания и основных элементов производственной экономики. Среди них самые значимые — это:

производительность оборудования;
качественные показатели производства;
стоимость выпускаемых изделий;
износ оборудования;
стойкость инструмента;
безопасность труда.

Понятие о режимах резания

Точение на предельных режимах повышает производительность токарного оборудования. Однако такая работа станков не всегда возможна и целесообразна, т.к. существуют ограничения в виде предельной мощности главного привода, жесткости и прочности обрабатываемых изделий, а также технологических параметров инструмента и оснастки.

При неправильном расчете или подборе технологических параметров работа на высоких скоростях может вызвать повышенную вибрацию и разбалансировку отдельных механизмов токарного станка. Это приводит к понижению точности и повторяемости размеров изделий. Кроме этого повышается риск поломки инструмента и выхода из строя станка.

Глубина

Припуск — это толщина металла, удаляемого токарным резцом с заготовки до достижения ею чистового размера. При обточке и расточке он удаляется поэтапно за заданное число резов. Толщина металла, удаляемого за единичный проход резца, в механообработке носит название глубина резания и измеряется в миллиметрах. В технологических расчетах и таблицах этот параметр обозначают буквой t.

При операциях обточки она равна 1/2 разности диаметров перед и после обточки детали и вычисляется по формуле:

t = (D-d)/2,

где t – глубина резания; D — диаметр заготовки; d – заданный диаметр детали.

При операциях подрезки — это размер слоя металла, удаляемого с торца заготовки за единичный проход резца, а при проточке и отрезке — глубина канавки.

Глубина резания

В идеальном случае на удаление припуска требуется один проход резца. Но в реальности токарный процесс, как правило, включает в себя черновой и чистовой этап обработки (а для поверхностей с повышенной точностью – и получистовой). При хороших характеристиках и форме заготовки обе эти операции выполняются за два-три прохода.

Подача

Подача при токарной обработке — это длина пути при поперечном перемещении режущей кромки резца, совершаемом ей за единичный оборот шпинделя. Ее измеряют в мм/об, в технологической документации обозначают буквой S и подбирают по технологическим справочникам. Величина подачи зависит от мощности главного привода, значения t, габаритов и физических свойств обрабатываемой заготовки. При точении она рассчитывается по формуле:

S=(0,05…0,25) ×t,

При операции точения подача на токарном станке должна устанавливаться на максимально возможное число, но с учетом технологических параметров станка и применяемого инструмента. При операциях по черновому точению она зависит от мощности главного привода и устойчивости детали. А при чистовом точении основным критерием является заданный класс шероховатость поверхности.

Скорость

Скорость резания при токарной обработке — это суммарная траектория режущей кромки резца за единицу времени. Ее размерность — в м/мин, а в таблицах и расчетах ее обозначают буквой v и подбирают по технологической документации или рассчитывают по формулам. В последнем случае расчет происходит в следующей последовательности:

вычисляется величина t;
по справочнику выбирается значение S;
определяется табличное значение vт;
рассчитывается уточненное значение vут (умножением на корректирующие коэффициенты);
с учетом скорости вращения шпинделя выбирается фактическое значение vф.

Скорость резания

Этот параметр является одной из основных характеристик производительности металлорежущего оборудования и напрямую влияет на эксплуатационные режимы работы токарного станка, износ инструмента и качество обрабатываемой поверхности.

Факторы, влияющие на работу станка

Выбор подходящих режимов зависит от целого ряда факторов. Для ЧПУ станка фрезерного типа самыми важными факторами являются:

скорость подачи и вращения шпинделя – допустимая норма рассчитывается в зависимости от возможностей режущего станка, типа обрабатываемого материала, а также сложности детали;
ширина фрезерования – этот показатель настраивается на основе размеров обрабатываемой детали (точные данные можно найти в чертеже);
глубина фрезерования – зависит от количества проходов фрезы (при простой фрезеровке на станке обычно достаточно одного прохода);
скорость резания – показатель высчитывается на основе расстояния, которое проходит фреза по дереву или другому материалу в течение одной минуты (скорость также выставляется в зависимости от технических параметров заготовки);
подача – показатель перемещения шпинделя по трем осям;
подача в одну минуту – рассчитывается для определения времени, которое потребуется шпинделю на выполнение поставленной задачи.

Для настройки режимов и получения нужной информации рекомендуется пользоваться инструкцией к станку, а также допустимыми значениями и характеристиками обрабатываемых материалов в таблицах.

Варианты модернизации самодельного токарного станка

Если вам нужен механизм, который сможет не только выполнять токарные работы, но и шлифовать, и красить заготовку, базовый станок можно легко модифицировать. Лучше всего делать это для конструкции на основе электродрели, так как заменить рабочую часть в ней проще всего.

Токарный станок может быть многофункциональным устройством в мастерской, с помощью которого можно выполнять различные работы, в том числе бытовые: заточку ножей, ножниц и пр.

Существует несколько популярных модификаций токарного станка по металлу. Как сделать конусообразное отверстие? Для этого к основанию необходимо прикрепить два напильника таким образом, чтобы они образовывали трапецию. После этого монтируется пружинный механизм, который обеспечивает подачу напильников вперед и под углом, что позволяет сверлить в детали конусообразные отверстия.

Кроме того, для работы с металлическими деталями разной длины можно сделать станок с разборной основой. При помощи нескольких досок или металлических уголков можно приближать или отдалять рабочий инструмент к креплениям, удерживающим деталь, а также менять размер зазора между креплениями. Удобнее всего делать такую конструкцию на основе обычного стола или верстака.

Если прикрепить к электродвигателю в качестве рабочего инструмента шлифовальный круг, при помощи станка можно заниматься не только полировкой поверхности детали, но и заточкой ножей, ножниц и других бытовых инструментов. Таким образом, токарный станок превращается в удобный многофункциональный механизм.

Создание токарного станка своими руками позволит получить оборудование, оптимально подходящее под нужды владельца

Сборка токарного станка в домашних условиях является достаточно простой задачей, которую еще больше упрощают многочисленные видео-инструкции и чертежи из интернета. При этом собрать конструкцию можно буквально из подручных частей, используя для этого старую бытовую технику и отходы монтажного и строительного производства.

Основное преимущество самостоятельной сборки – это экономия средств. Кроме того, стоит отметить возможность самостоятельно регулировать габариты и мощность устройства, чтобы приспособить его под свои нужды. Самодельный станок может быть не только большим, но и совсем миниатюрным, предназначенным для обработки мелких деталей.

Правильно смешивайте препараты

Некоторые действующие вещества хорошо сочетаются с другими химикатами. Но это характерно не для всех пестицидов. Чтобы избежать нежелательной химической реакции, внимательно изучите свойства веществ, которые вы хотите соединить.

Некоторые химические вещества усиливают или нейтрализуют действие друг друга, поэтому их нужно использовать по отдельности

Так, нельзя совмещать фосфорорганические препараты с бордоской жидкостью, так как в ее состав входит известь (щелочь), которая при соединении с фосфором пагубно влияет на растения.

Что такое баковые смеси, или Как правильно смешивать пестицидыУмеете ли вы составлять баковые смеси?

Что такое скорость и частота вращения шпинделя

Начнем с определений. В случае с подачей это динамика линейного перемещения – вала, каретки, портала – за единицу времени. Оказывает прямое влияние на объем снятия материала, поэтому ее стараются максимизировать, но так, чтобы целостность резца не подвергалась риску. Если задать избыточное значение характеристики, такое, какое инструмент не сможет выдержать на практике, это обернется сколами на лезвии или деформацией хвостовика. Также нужно учитывать чрезмерный нагрев: в погоне за производительностью не стоит жертвовать остротой и ресурсом кромок.

В свою очередь, частота вращения шпинделя – это то количество оборотов, которое он совершает за определенный срок. Чем она выше, тем большее количество деталей можно обработать за единицу времени, но и тем быстрее резец выходит из строя. Почему? Потому что выделяемое в процессе гравировки или расточки тепло просто не рассеивается до конца и негативно влияет на все элементы системы в принципе. На практике величина данного параметра автоматически регулируется встроенной электроникой – в портальном оборудовании, в том числе и с ЧПУ, в составе которого нет конструкционно сложных механических узлов (например, коробок передач).

Табличный метод

Суть этого варианта состоит в том, что показатели элементов находятся в нормативных таблицах в соответствии с исходными данными. Существует перечень справочников, в которых приведены значения подач в зависимости от параметрических характеристик инструмента и заготовки, геометрии резца, заданных показателей качества поверхности. Есть отдельные нормативы, вмещающие в себе предельно допустимые ограничения для различных материалов. Отправные коэффициенты, необходимые для расчета скоростей, также содержатся в специальных таблицах.

Такая методика используется обособленно или одновременно с аналитической. Она удобна и точна в применении для несложного серийного производства деталей, в индивидуальных мастерских и в домашних условиях. Она позволяет оперировать цифровыми значениями, используя минимум усилий и исходных показателей.

Вычисление скорости резания

Время точения металла (tосн, основное время) — самая затратная составляющая в суммарном времени изготовления единичного изделия. Поэтому от скорости выполнения этой технологической операции напрямую зависит экономическая эффективность использования токарного оборудования. Правильный расчет скорости резания при токарной обработке важен не только с точки зрения стоимостных показателей производственной операции. Ошибки в расчете и применении этого параметра может привести не только к браку детали, но и к повреждению токарного оборудования, оснастки и инструмента. Далее приводится последовательность расчета этого показателя для самой распространенной операции — обточки цилиндрической поверхности.

Основные факторы, влияющие на скорость резания

Скорость резания v имеет размерность м/мин и в общем виде вычисляется по формуле:

где D — диаметр заготовки в мм; n — скорость шпинделя в об/мин.

Но на токарном оборудовании невозможно количественно задать v в качестве параметра управления. При работе на токарных станках предусмотрена регулировка только оборотов шпинделя и подачи инструмента, которые зависит не только от значения v, но и от ряда других факторов: материала детали, мощности главного привода, вида точения и характеристик режущего инструмента. Поэтому при расчете режимов в первую очередь определяют расчетные обороты шпинделя:

На основании полученного результата по таблицам справочной литературе выбирают соответствующее значение v, которое зависит глубины точения, подачи, материала, типа резца и вида операции.

Для расчета теоретической глубины резания t на основании чертежа определяют размерные характеристики детали и заготовки, а затем с учетом геометрических параметров инструмента вычисляют ее по формуле:

где D — диаметр заготовки; d – конечный диаметр детали.

После вычисления величины t по справочникам определяют табличное значение подачи S в мм/об. В справочных таблицах учтены: вид материала (различные стали, бронза, чугун, титан, алюминиевые сплавы), тип точения (черновое, чистовое), параметры резца и геометрия его подхода к обрабатываемой поверхности. Затем по технологическим таблицам на основании полученных величин t и S определяют vτ — табличное значение скорости резания.

Далее vτ должна быть скорректирована в соответствии с реальными условиями точения, к которым относят: период стойкости и технические параметры резца, прочностные характеристики материала, физическое состояние обрабатываемых поверхностей, геометрия резания.

Корректировка vт осуществляется с помощью группы поправочных коэффициентов:

где v_ут — уточненная скорость резания; K1 — коэффициент, зависящий от времени работы резца; K2, K4 — коэффициенты, зависящие от технических параметров резца; K3 — коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности; K4 — коэффициент, зависящий от материала резца; K5 — коэффициент, зависящий от геометрии обработки.

После расчета vут вычисляют уточненную скорость вращения шпинделя nут по следующей формуле:

Значение nут должно лежать в диапазоне паспортных скоростей главного привода станка, которые приведены в заводской документации токарного оборудования. Если полученная в результате расчетов nут не имеет точного соответствия в таблицах станка, то необходимо применить ближайшее самое меньшее число.

Формулы для токарной обработки

На последнем этапе рассчитывают фактическую скорость резания v_ф:

V_ф напрямую связана с мощностью главного двигателя станка. Поэтому она является основным параметром при выборе конкретного типа токарного станка для обработки требуемой детали.

Источник статьи: http://stankiexpert.ru/stanki/tokarnye/rezhimy-rezaniya-pri-tokarnoj-obrabotke.html

С чего начать

Прежде чем приступить к расчету режимов резания, необходимо выбрать режущий инструмент и определить, из какого материала выполнена его режущая часть и сама заготовка. Так, для хрупких металлов выбирают наименьшие значения. Кроме того, нужно знать, что при точении деталь нагревается и если скорость резания будет слишком высокая, из-за повышения температуры может деформироваться сама деталь. Далее, определяют вид обработки (черновая, чистовая). Для этих двух операций режим резания существенно отличается. Для чистовой обработки выбирают наименьшие допустимые значения, для получения необходимого класса точности. В зависимости от толщины срезаемого слоя также выбирают и количество проходов, за которые будет обработана поверхность.

Выбор режима на практике

Расчет режимов резания при токарной обработке производится специалистами отдела главного технолога предприятия или технологического бюро цеха. Полученные результаты заносят в операционную карту, в которой приводится последовательность этапов, перечень инструмента и режимы изготовления требуемой детали на конкретном токарном станке. Заводские и цеховые технологи рассчитывают параметры технологического процесса и выбирают соответствующие инструмент и оснастку, используя конструкторские чертежи, эмпирические формулы и табличные показатели из технологических справочников. Но на практике реальные условия точения могут отличаться от нормативных по следующим причинам:

снижение точности оборудования в результате износа;
отклонения в геометрических размерах и физических характеристиках заготовки.
несоответствие характеристик материала расчетным.

Элементы резания при токарной обработке

Поэтому для уточнения расчетных технологических режимов применяют метод пробных проходов: точение небольших участков поверхности с подбором режимов и последующим замером геометрии и качества поверхности. Главные недостатки такой отладки технологического процесса — это возрастание трудозатрат и сверхнормативное использование производственных ресурсов. Поэтому его используют только в особых случаях:

единичное изготовление без операционной карты;
определение точности работы токарного оборудования перед запуском партии;
работа с неполноценными заготовками (брак и неточность размеров);
обточка литейных и кованых заготовок, не прошедших предварительную обдирку;
запуск в производство изделий из новых материалов.

При первом запуске в производство нового изделия, обрабатываемого на автоматизированном оборудовании, также производят пробное точение и подбирают вручную режимы резания. Токарный станок с ЧПУ выполняет все операции по программе, поэтому оператор не всегда может корректировать параметры его работы.

Кроме углеродистых сталей на токарном оборудовании обрабатывают такие металлы как легированная сталь, чугун, титан, сплавы алюминия, бронза и другие сплавы меди. Помимо этого, такую обработку используют для точения материалов с низкой температурой плавления и воспламенения, таких как пластики и дерево. При работе с пластмассами токарные станки чаще всего применяют при обработке деталей из фоторопласта, полистирола, полиуретана, оргстекла, текстолита, а также эпоксидных и карбомидовых композитов. Все перечисленные группы материалов имеют свои особенности расчета и практического применения режимов точения. Это хорошо видно на примере токарной обработки нержавейки — самого распространенного после углеродистой стали конструкционного материала.

Нержавеющая сталь характеризуется низкой теплопроводностью, вязкостью, коррозионной стойкостью, сохранением прочности и твердости при высоких температурах, а также неравномерным упрочнением. Кроме того, в состав некоторых сортов нержавеющей стали входят легирующие добавки повышенной твердости с абразивными характеристиками. Поэтому при работе с ней на практике применяют специальные режимы точения и методы охлаждения и смазки детали.

Токарная обработка

Для решения этой проблемы применяют резцы со стружколомом. Для отвода тепла и смазки обрабатываемой поверхности в рабочую зону подается специальная СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) на основе олеиновой кислоты. Это уменьшает нагрев заготовки и снижает износ резца. В последнее время все чаще применяют современные методы, которые также уменьшают износ инструмента: направление в рабочую зону ультразвуковых волн и подвод к металлу слаботочных импульсов.

§ 2. МЕТОДИКА КИНЕМАТИЧЕСКОЙ НАЛАДКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ.

Раздел: БИБЛИОТЕКА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Короткий путь https://bibt.ru <<�Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Кинематическая наладка станка заключается в согласовании движений исполнительных органов. Методика наладки одинакова для большинства станков и не зависит от их сложности. Для примера рассмотрим наладку токарно-винторезного станка на нарезание резьбы (рис. 1). Чтобы нарезать резьбу на заготовке 1, необходимо сообщить суппорту 3 с резцом 2 продольную подачу вдоль оси заготовки, согласованную с частотой вращения шпинделя 5. Следовательно, нужно рассчитать две кинематические цепи: скоростную (цепь главного движения) и нарезания резьбы. В обоих случаях следует составить уравнения кинематического баланса, связывающие расчетные перемещения конечных элементов кинематической цепи.

Рассмотрим кинематическую цепь главного движения. Шпиндель 5 с заготовкой 1 получает вращение от электродвигателя через ременную передачу и три пары зубчатых колес. Частоту вращения (мин-1) шпинделя рассчитывают по формуле nшп=1000v/(πd),

где v — скорость резания, м/мин (выбирается по справочнику режимов резания); d — диаметр заготовки, мм.

Составим уравнение кинематической цепи от электродвигателя к шпинделю при условии, что шпиндель должен вращаться с частотой

где n — частота вращения вала электродвигателя, мин-1; 0,985 — коэффициент, учитывающий скольжение ремня.

Это уравнение можно представить и в общем виде:

nшп=niпостiсм, откуда iсм = nшп/niпост,

где iпост — постоянное передаточное отношение, характеризующее цепь; iсм — сменное передаточное отношение механизма наладки.

Рис. 1. Кинематическая схема токарно-винторезного станка

В рассматриваемой кинематической цепи известны все величины, за исключением сменных колес a-b, являющихся механизмом наладки. Подставив численные значения, получим

Так как nшп = 1000v/(πd), определим значение iсм=a/b; определим колеса a и b и тем самым произведем наладку цепи главного движения. Затем приступим к наладке кинематической цепи движения подачи (или цепи нарезания резьбы). Резец 2, укрепленный на суппорте 3, получает перемещение от ходового винта 4, который приводится во вращение от шпинделя 5 через пару цилиндрических колес, две пары конических колес и сменные зубчатые колеса с-d, е-f (см. рис. 1).

Составим уравнение кинематического баланса исходя из условия, что за один оборот шпинделя резец переместится вдоль оси заготовки на величину шага Рр нарезаемой резьбы:

В общем виде это уравнение будет выглядеть следующим образом:

где Рр — шаг нарезаемой резьбы; Рх.в — шаг ходового винта.

В рассматриваемой цепи

Подобрав сменные колеса с-d, е-f, произведем наладку цепи движения подачи.

При кинематической наладке станков необходимо:

1) выяснить характер движения рабочих органов и их согласованность;

2) выявить все кинематические цепи станка;

3) составить уравнения кинематических цепей, связывающих попарно рабочие органы станка;

4) определить передаточные отношения механизма наладки и подобрать в соответствии с ними сменные зубчатые колеса или другие элементы наладки.

Перейти вверх к навигации